Приспособление для проверки крышки

Рассмотрим приспособление для проверки детали другого типа — крышки, имеющей гнездо для посадки шарикоподшипника (фиг. 317).

Проверке в данном случае должно быть подвергнуто взаимное положение поверхностей, которые обрабатываются на токарных операциях.

Так как при монтаже конструктивной базой является посадоч­ная поверхность D₂ и торец Т₁, то конструктор объекта должен задать в чертеже биения поверхностей Т₂ и D₂ относительно обеих этих баз одновременно.

Подобным комбинированным базированием (см. гл. I) полностью повторяются условия монтажа детали в узле.

Учитывая, что диаметр торцевой поверхности плоскости Т₁ примерно в девять раз превышает длину цилиндрической поверхно­сти D₁, очевидно, что поверхность Т₂в основном и определит поло­жение, детали на приспособлении. Поверхность D₁ является только дополнительной центрирующей базой.

Принимая комбинированную базу, заданную конструктором объекта и относительно нее, будем производить на приспособлении проверку остальных поверхностей. Для этого на приспособлении необходимо предусмотреть кольцо с точной шлифованной торцевой поверхностью, на которую опирается проверяемая деталь. Ввиду возможной неплоскостности поверхности Т₁ деталь установится на кольцо тремя наиболее выступающими точками в то время, как остальные ее участки окажутся несколько выше.

Величину этой неплоскостности, ограниченной допуском 0,025 мм, требуется проверить на приспо­соблении. Для этого в кольце должен быть сделан вырез, в кото­ром нужно установить измеритель­ный наконечник, контактирую­щий с поверхностью Т₁; тогда при вращении проверяемой крышки на базовом кольце индикатор по­кажет величину имеющейся «вол­нистости». Но неплоскостность может выражаться не только в «волнистости», но и в конусности, которую обнаруживают, переме­щая индикатор в радиальном на­правлении относительно оси де­тали.

Величина неплоскостности (0,025 мм) для удобства наблю­дения ее по индикатору должна быть увеличена не менее чем в два раза. Это не вызовет введения дополнительных узлов, так как положение проверяемой поверх­ности на приспособлении независимо от увеличивающей передачи требует применения промежуточного рычага.

Так, частично начинает уже определяться базирующее устрой­ство приспособления и схема измерения одного из проверяемых элементов детали. В конструкции приспособления должны быть (фиг. 318) кольцо с базовой торцевой поверхностью и корпус, пере­мещающийся по плите, несущий на себе индикатор и промежуточ­ную удваивающую рычажную передачу.

Вторым элементом, подлежащим контролю, является биение внутреннего торца Т₂, ограниченное допуском 0,05 мм, или, что то же самое, взаимная параллельность поверхностей Т₁ и Т₂. Трудность проектирования узла для измерения этого элемента заключается в том, что поверхность Т₂ находится во внутренней расточке проверяемой детали и подход к ней затруднен как стенкой самой детали, так и стенкой базового кольца приспособления.

На первый взгляд кажется, что при конструировании здесь долж­на быть применена многозвенная передача от детали к индикатору, состоящая из двух передач — прямой и рычажной по типу, показанной на фиг. 319. Однако выше (см. гл. VII) указыва­лось, что увеличение количе­ства передающих звеньев повы­шает погрешности измерения, не говоря уже об удорожании стоимости приспособления. По­этому надо стремиться вместо двух звеньев оставить лишь одно. Такая возможность имеется, если применить рычаг, пока­занный на фиг. 241.

Он представляет собой обычный промежуточный угловой передающий рычаг, плечами которого являются расстоя­ния от оси качания до точек контакта с деталью и индикатором (А и В на фиг. 241). Действительное плечо рычага имеет форму, которая позволяет обойти стенки кольца и самой проверяемой детали. Для кон­троля биения поверхности торца Т₂ в проектируемой конструкции приспособле­ния наиболее целесообразно принять именно этот вариант рычажной передачи. Для проверки биения поверхности D₂ отверстия необходимо в базовом кольце приспособления предусмотреть центриро­вание проверяемой детали по ее наружной поверхности D₁.

В качестве центрирующей базы при­нимают три опорных выступа, располо­женных на внутренней стороне бази­рующего кольца. Два боковых выступа служат для ограничения бокового сме­щения детали и только средний является собственно базовым (фиг. 320). Все три выступа шлифуют так, чтобы диаметр их внутренней поверхности превышал макси­мальный диаметр базовой поверхности проверяемой детали на 0,05—0,08 мм.

Для того чтобы деталь легко устанавливалась в кольцо, огра­ничительные боковые выступы смещаются по одну сторону диамет­ральной плоскости, как это показано на чертеже. Благодаря этому деталь может при установке немного сдвигаться не «заклиниваясь» в случае перекоса. Ширина выступов (в направлении вдоль вертикальной оси кольца) не должна превышать ширины базового пояска поверхности D₁ детали, чем гарантируется равномерный износ вы­ступов по всей их длине. Если базовая поверхность проверяемой детали не будет по длине перекрывать базовую поверхность приспособления, это приведет к появлению неравномерной выработки базовых поверхностей и к образованию на них ступенчатых уступов.

Для обеспечения контакта детали со средним выступом необхо­димо, создать поджим детали к нему. Это может быть достигнуто или наклоном всего приспособления, с тем чтобы деталь прижима­лась к нему своим весом, или применением пружинного плунжера, принудительно сдвигающего деталь.

Проверку биения внутренней поверхности D₂ следует произво­дить в направлении против центрального базирующего выступа.

Как и при проверке биения поверхности Т₂, трудность здесь заключается в том, что измерение производится во внутренней полости детали.

Следовательно, между индикатором и контролируемой поверх­ностью должна быть введена промежуточная передача, имеющая возможно меньшее количество передающих звеньев.

В качестве наиболее простых могут быть применены две пере­дачи — рычажная и прямая на пластинах.

Преимуществом рычажной передачи (фиг. 321) является про­стота ее конструкции. Однако она вносит погрешности за счет зазо­ров в шарнире и искажений передаточного отношения, вызываемых отсутствием точечного контакта в местах сопряжения с индикато­ром и деталью. По мере износа и увеличения зазоров в шарнире возрастает и погрешность рычажной передачи. Поэтому более целе­сообразным является второй вариант (фиг. 322), в котором рычажная передача заменена прямой передачей на упругих пластинах, имею­щей значительно более высокую чувствительность и обладающей меньшими погрешностями, чем рычажная.

Применение прямой пе­редачи на пластинах позволяет обойти стенки проверяемой детали и базового кольца приспособления. В отличие от варианта с рыча­гом, качающимся на оси, передача на пластинах не имеет зазоров и вызываемой ими качки и не подвержена износу.

Кроме того, она позволяет расположить индикатор несколько выше и отнести его дальше от проверяемой детали, чем облегчается наблюдение за его шкалой.

Наметив конструкции трех измерительных узлов для проверки всех заданных элементов детали, можно перейти к окончательному оформлению общего вида приспособления (фиг. 323).

Для удобства наблюдения за всеми индикаторами, приспособле­ние делают горизонтальным без наклона. Для обеспечения надеж­ного прижима проверяемой детали к среднему выступу базового кольца 1 в нем монтируют два нагруженных пружинами плунжера 2. Суммарное усилие пружин должно быть равно

где Q – вес контролируемой детали;

μ – коэффициент трения между контролируемой деталью и базовой поверхностью приспособления (равен примерно 0,2).

Напротив среднего выступа устанавливают прямую передачу 3 на двух упругих пластинах 4. Весь узел передачи совместно с план­кой 5 удобно монтируется на нижней плоскости корпуса приспособ­ления. Пружина 6, усилие которой должно превосходить усилие индикатора 7, обеспечивает контакт между измерительным концом передачи 3 и поверхностью D₂ проверяемой детали. Во избежание поломок упругих пластин 4, возможных при установке детали на приспособление, предусмотрена крышка 8, воспринимающая удары.

Положение по окружности двух других индикаторов безраз­лично.

Индикатор 9, отмечающий биение торцевой поверхности вместе с фигурным передающим рычагом 11, устанавливается в корпусе 10 в задней части приспособления. Такое расположение достаточно удобно для наблюдения за шкалой индикатора и в то же время гарантирует от случайных ударов по индикатору деталью во время ее установки на измерение. Винт 12 ограничивает перемещение ры­чага и стержня индикатора.

Проверку плоскостности поверхности Т₁ производят индикато­ром 13 через рычаг 14, смонтированными на подвижном корпусе 15. Корпус перемещается в радиальном направлении по открытой направляющей 16. Винт 17 ограничивает перемещение корпуса. Для того чтобы уменьшить погрешности измерения, поверхность А направляющей должна быть строго параллельна верхней опорной плоскости В базового кольца 1, что необходимо предусматривать техническими условиями на чертеже приспособления.

Величина допустимой непараллельности поверхностей А и В на заданной длине не должна превышать примерно 5—7% проверяемой непло­скостности поверхности Т₁ детали, отнесенной к той же длине. Так как неплоскостность поверхности Т, (вернее, в данном случае, ее уклон) допускается в пределах 0,025 мм на длине 20 мм (ширина фланца), то параллельность поверхности А и опорной поверхности базового кольца В должна ограничиваться .величиной порядка 0,01 мм на всей длине направляющей (170 мм).

Так как проверяемая деталь устанавливается на базовое кольцо приспособления и поджимается положении измерения двумя плун­жерами, нагруженными пружинами, то снятие детали с приспособ­ления окажется затруднительным. Из этих соображений на при­способлении предусмотрен выталкиватель 18, срабатывающий от нажима рукой на рукоятку 19.

Таким образом, мы получим контрольное приспособление, обла­дающее высокой производительностью и позволяющее делать про­верку одновременно трех элементов одной детали.

Дальнейшего повышения производительности приспособления можно достигнуть превращением его в «светофорное» с заменой индикаторов электроконтактными датчиками, хотя в отличие от предыдущего случая большого ускорения это не даст.

Кроме того, учитывая, что все контролируемые поверхности обрабатываются с одной установки, нет необходимости производить сплошной, 100°/₀-ный контроль приведенных элементов, что снижает требования к производительности проектируемого приспособления.

На методе анализа возможных погрешностей измерения в разра­ботанной конструкции приспособления не останавливаемся, так как он не вносит ничего принципиально нового сравнительно с ана­лизом, проведенным в предыдущем примере, т. е. в конструкции приспособления для контроля клапанов.